UNIX: разработка сетевых приложений - Уильям Стивенс

                                порта отправителя*/

39  socklen_t salen; /* длина структур sockaddr{}s */

40  int icmpproto; /* значение IPPROTO_xxx для ICMP */

41  int ttl level; /* значение аргумента level функции

                      setsockopt() для задания TTL */

42  int ttloptname; /* значение аргумента name функции

                       setsockopt() для задания TTL */

43 } *pr;

44 #ifdef IPV6

45 #include "ip6.h" /* должно быть <netinet/ip6.h> */

46 #include "icmp6.h" /* должно быть <netinet/icmp6.h> */

47 #endif

1-11 Подключаются стандартные заголовочные файлы IPv4, определяющие структуры и константы IPv4, ICMPv4 и UDP. Структура rec определяет часть посылаемой UDP-дейтаграммы, содержащую собственно данные, но, как мы увидим дальше, нам никогда не придется исследовать эти данные. Они отсылаются в основном для целей отладки.

Определение структуры proto

32-43 Как и в программе ping, описанной в предыдущем разделе, мы обрабатываем различие между протоколами IPv4 и IPv6, определяя структуру proto, которая содержит указатели на функции, указатели на структуры адресов сокетов и другие константы, различные для двух версий IP. Глобальная переменная pr будет установлена как указатель на одну из этих структур, инициализированных либо для IPv4, либо для IPv6, после того как адрес получателя будет обработан функцией main (поскольку именно адрес получателя определяет, какая версия используется — IPv4 или IPv6).

Подключение заголовочных файлов IPv6

44-47 Подключаются заголовочные файлы, определяющие структуры и константы IPv6 и ICMPv6.

Функция main приведена в листинге 28.14. Она обрабатывает аргументы командной строки, инициализирует указатель pr либо для IPv4, либо для IPv6 и вызывает нашу функцию traceloop.

Листинг 28.14. Функция main программы traceroute

//traceroute/main.c

 1 #include "trace.h"

 2 struct proto proto_v4 =

 3  {icmpcode_v4, recv_v4, NULL, NULL, NULL, NULL, 0,

 4 IPPROTO_ICMP, IPPROTO_IP, IP_TTL};

 5 #ifdef IPV6

 6 struct proto proto_v6 =

 7  {icmpcode_v6, recv_v6, NULL, NULL, NULL, NULL, 0,

 8 IPPROTO_ICMPV6, IPPROTO_IPV6, IPV6_UNICAST_HOPS};

 9 #endif

10 int datalen = sizeof(struct rec); /* значения по умолчанию */

11 int max_ttl = 30;

12 int nprobes = 3;

13 u_short dport = 32768 + 666;

14 int

15 main(int argc, char **argv)

16 {

17  int c;

18  struct addrinfo *ai;

19  opterr = 0; /* чтобы функция getopt() не записывала в stderr */

20  while ((с = getopt(argc, argv, "m:v")) != -1) {

21   switch (c) {

22   case 'm':

23    if ((max_ttl = atoi(optarg)) <= 1)

24     err_quit("invalid -m value");

25    break;

26   case 'v':

27    verbose++;

28    break;

29   case '?':

30    err_quit("unrecognized option: %c", c);

31   }

32  }

33  if (optind != argc - 1)

34   err_quit("usage: traceroute [ -m <maxttl> -v ] <hostname>");

35  host = argv[optind];

36  pid = getpid();

37  Signal(SIGALRM, sig_alrm);

38  ai = Host_serv(host, NULL, 0, 0);

39  printf("traceroute to %s (%s): %d hops max, %d data bytesn",

40   ai->ai_canonname,

41   Sock_ntop_host(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen);

42  max_ttl, datalen);

43  /* инициализация в зависимости от протокола */

44  if (ai->ai_family == AF_INET) {

45   pr = &proto_v4;

46 #ifdef IPV6

47  } else if (ai->ai_family == AF_INET6) {

48   pr = &proto_v6;

49  if (IN6_IS_ADDR_V4MAPPED

50   (&(((struct sockaddr_in6*)ai->ai_addr)->sin6_addr)))

51   err_quit("cannot traceroute IPv4-mapped IPv6 address");

52 #endif

53  } else

54   err_quit("unknown address family %d", ai->ai_family);

55  pr->sasend = ai->ai_addr; /* содержит адрес получателя */

56  pr->sarecv = Calloc(1, ai->ai_addrlen);

57  pr->salast = Calloc(1, ai->ai_addrlen);

58  pr->sabind = Calloc(1, ai->ai_addrlen);

59  pr->salen = ai->ai_addrlen;

60  traceloop();

61  exit(0);

62 }

Определение структуры proto

2-9 Определяются две структуры proto, одна для IPv4 и другая для IPv6, хотя указатели на структуры адреса сокета не размещаются в памяти до окончания выполнения данной функции.

Установка значений по умолчанию

10-13 Максимальное значение поля TTL или поля предельного количества транзитных узлов, используемое в программе, по умолчанию равно 30. Предусмотрен параметр командной строки -m, чтобы пользователь мог поменять это значение. Для каждого значения TTL посылается три пробных пакета, но их количество также может быть изменено с помощью параметра командной строки. Изначально используется номер порта получателя 32 768 + 666, и каждый раз, когда посылается новая дейтаграмма UDP, это значение увеличивается на 1. Мы можем надеяться, что порты с такими номерами не используются на узле получателя в тот момент, когда приходит дейтаграмма, однако гарантии здесь нет.

Обработка аргументов командной строки

19-37 Параметр командной строки -v позволяет вывести все остальные ICMP-сообщения.

Обработка имени узла или IP-адреса и завершение инициализации

38-58 Имя узла получателя или IP-адрес обрабатывается функцией host_serv, возвращающей указатель на структуру addrinfo. В зависимости от типа возвращенного адреса (IPv4 или IPv6) заканчивается инициализация структуры proto, сохраняется указатель в глобальной переменной pr, а также размещается в памяти дополнительная структура адреса сокета соответствующего размера.

Функция traceloop, приведенная в листинге 28.15, отправляет дейтаграммы и читает вернувшиеся ICMP-сообщения. Это основной цикл программы.

Листинг 28.15. Функция traceloop: основной цикл обработки

//traceroute/traceloop.c

 1 #include "trace.h"

 2 void

 3 traceloop(void)

 4 {

 5  int seq, code, done;

 6  double rtt;

 7  struct rec *rec;

 8  struct timeval tvrecv;

 9  recvfd = Socket(pr->sasend->sa_family, SOCK_RAW, pr->icmpproto);

10  setuid(getuid()); /* права привилегированного пользователя больше

                         не нужны */

11 #ifdef IPV6

12  if (pr->sasend->sa_family == AF_INET6 && verbose == 0) {

13   struct icmp6_filter myfilt;

14   ICMP6_FILTER_SETBLOCKALL(&myfilt);

15   ICMP6_FILTER_SETPASS(ICMP6_TIME_EXCEEDED, &myfilt);

16   ICMP6_FILTER_SETPASS(ICMP6_DST_UNREACH, &myfilt);

17   setsockopt(recvfd, IPPROTO_IPV6, ICMP6_FILTER,

18    &myfilt, sizeof(myfilt));

19  }

20 #endif

21  sendfd = Socket(pr->sasend->sa_family, SOCK_DGRAM, 0);

22  pr->sabind->sa_family = pr->sasend->sa_family;

23  sport = (getpid() & 0xffff) | 0x8000; /* UDP-порт отправителя # */

24  sock_set_port(pr->sabind, pr->salen, htons(sport));

25  Bind(sendfd, pr->sabind, pr->salen);

26  sig_alrm(SIGALRM);

27  seq = 0;

28  done = 0;

29  for (ttl = 1; ttl <= max_ttl && done == 0; ttl++) {

30   Setsockopt(sendfd, pr->ttllevel, pr->ttloptname, &ttl, sizeof(int));

31   bzero(pr->salast, pr->salen);

32   printf("%2d ", ttl);

33   fflush(stdout);

34   for (probe = 0; probe < nprobes; probe++) {

35    rec = (struct rec*)sendbuf;

36    rec->rec_seq = ++seq;

37    rec->rec_ttl = ttl;

38    Gettimeofday(&rec->rec_tv, NULL);

39    sock_set_port(pr->sasend, pr->salen, htons(dport + seq));

40    Sendto(sendfd, sendbuf, datalen, 0, pr->sasend, pr->salen);

41    if ((code = (*pr->recv)(seq, &tvrecv)) == -3)

42     printf(" *"); /* тайм-аут, ответа нет */

43    else {

44     char str[NI_MAXHOST];

45     if (sock_cmp_addr(pr->sarecv, pr->salast, pr->salen) != 0) {

46      if (getnameinfo(pr->sarecv, pr->salen, str, sizeof(str),

47       NULL, 0, 0) == 0)

48       printf(" %s (%s)", str,

49        Sock_ntop_host(pr->sarecv, pr->salen));

50      else

51       printf(" %s", Sock_ntop_host(pr->sarecv, pr->salen));

52      memcpy(pr->salast, pr->sarecv, pr->salen);

53     }

54     tv_sub(&tvrecv, &rec->rec_tv);

55     rtt = tvrecv.tv_sec * 1000.0 + tvrecv.tv_usec / 1000.0;

56     printf(" %.3f ms", rtt);

57     if (code == -1) /* порт получателя недоступен */

58      done++;

59     else if (code >= 0)

60      printf(" (ICMP %s)", (*pr->icmpcode)(code));

61    }

62    fflush(stdout);

63   }

64   printf("n");

65  }

66 }